フェーズ4：PWMサーボ（1軸→4軸）（入口）
フェーズ4は、PWMでサーボを安全に動かすためのフェーズです。
フェーズ3では、IMUを使って姿勢を数値化し、異常姿勢を判定して安全停止へつなげました。
フェーズ4では、いよいよロボットを動かす側である サーボ制御 に入ります。
最初から4軸を一気に動かすのではなく、
PWMの考え方 → 1軸 → 安全範囲 → ゆっくり動かす → 2軸 → 4軸 → キャリブレーション → 電源対策 → 緊急停止
の順に進めます。
このフェーズの目的は、単にサーボを動かすことではありません。
壊さず、暴れさせず、次のフェーズ5「基本動作（前進/旋回/停止）」へ進める土台を作ることです。
このフェーズで得るもの
- PWMの周期／パルス幅と、サーボ角度の関係が分かる
- サーボ1軸を、中立・最小・最大の範囲で動かせる
- 危険な角度を出さないための安全範囲を設定できる
- 急に動かさず、角度を少しずつ変える補間を体験できる
- 2軸、4軸を同じ周期で更新する考え方が分かる
- サーボごとの個体差を、オフセットや左右反転で調整できる
- サーボ電源の電圧降下・ノイズ・リセットの危険を理解できる
- 異常時にサーボを止める、または安全側に移す考え方を作れる
実験一覧（E4）
※記事を作ったらリンクに差し替え。
- E4-01 PWM概念（波形イメージ＋基礎実験）
目的：PWM周期／パルス幅とサーボ角の関係を学び、「PWMで動かす」が怖くない状態にする。 - E4-02 サーボ1軸（中立/最小/最大）（リンク）
目的：1個のサーボを動かし、中立位置・最小角度・最大角度の考え方を確認する。 - E4-03 安全範囲（保護）（リンク）
目的：危険な角度を出さない制限を入れ、サーボや機構を壊しにくくする。 - E4-04 角度補間（ゆっくり動かす）（リンク）
目的：角度を一気に変えず、少しずつ動かして、ロボットらしい滑らかな動きに近づける。 - E4-05 2軸同時（同期更新）（リンク）
目的：2個のサーボを同じ周期で更新し、複数軸を同時に扱う考え方を掴む。 - E4-06 4軸同時（更新周期安定化）（リンク）
目的：4軸を定期更新し、2足歩行ロボット試作機の最小構成に近づける。 - E4-07 キャリブレーション（オフセット/左右反転）（リンク）
目的：サーボの個体差や取り付け向きの違いを、設定値で吸収できるようにする。 - E4-08 サーボ電源の落とし穴→対策［必須級］（リンク）
目的：電圧降下・ノイズ・リセットを体験し、電源分離、GND共通、配線、コンデンサなどの基本対策を確認する。 - E4-09 緊急停止（止め方を決める）（リンク）
目的：異常時や通信断時に、サーボをどう止めるかを決め、安全停止の完成度を上げる。
先に読む（基礎シリーズ）
- （必須）PWMとは？周期とパルス幅でサーボを動かす考え方（リンク：準備中）
- （必須）サーボモータとは？角度指定で動くアクチュエータの入口（リンク：準備中）
- （必須）GNDとは？なぜ基準点が必要なのか？（リンク）
- （必須）ショートとは？電源の扱いと安全の基本（リンク）
- （推奨）電圧・電流・抵抗の超要点（リンク）
- （推奨）フェーズ2：時間管理（ミリ秒の時計/周期処理/状態で整理）（リンク）
- （推奨）フェーズ3：I2Cセンサ（IMU準備）（リンク）
- （推奨）状態遷移と安全停止（IDLE/RUN/ERROR）（リンク：準備中）
よくあるつまずき TOP3
- サーボが動かない／少しだけ震える
PWM設定が合っていない、信号線だけつないでGNDが共通になっていない、サーボ電源が不足している可能性があります。
まずは「PWM周期」「パルス幅」「GND共通」「サーボ電源」を順番に確認します。 - サーボが急に大きく動いて怖い
初期角度、最小角度、最大角度が決まっていない状態で動かすと、想定外の角度まで動くことがあります。
フェーズ4では、早い段階で安全範囲を入れて、危険な角度を出さないようにします。 - 複数サーボを動かすとマイコンがリセットする／動作が不安定になる
サーボはLEDやセンサより大きな電流を使います。
そのため、電圧降下、ノイズ、配線の細さ、GNDの取り方が原因で不安定になることがあります。
E4-08で、サーボ電源の落とし穴を必ず確認します。
ゴール（このフェーズを終えた状態）
- PWMでサーボ1軸を動かせる
- 中立／最小／最大の考え方が分かる
- 安全範囲を設定し、危険な角度を出さないようにできる
- 角度補間で、急に動かさず少しずつ動かせる
- 2軸、4軸を同じ周期で更新できる
- サーボごとのオフセットや左右反転を設定として扱える
- サーボ電源の注意点を理解し、最低限の対策ができる
- 異常時にサーボを停止する方針を決められる
次に進む
- 次：フェーズ5：基本動作（前進/旋回/停止）（リンク）
